人教版高中物理选修(3-5)-16.4《碰撞》参考教案
人教版高中物理选修3-5全册教案
课题16.4碰撞与类碰撞课型新授课课时 1教学目标掌握解决碰撞问题的方法教学重点难点掌握解决动量中的碰撞问题和类似于碰撞问题的方法教学准备多媒体教学过程一、一般意义上的碰撞如图所示,光滑水平面上两个质量分别为m1、m2小球相碰。
这种碰撞可分为正碰和斜碰两种,在高中阶段只研究正碰。
正碰又可分为以下几种类型:1、完全弹性碰撞:碰撞时产生弹性形变,碰撞后形变完全消失,碰撞过程系统的动量和机械能均守恒2、完全非弹性碰撞:碰撞后物体粘结成一体或相对静止,即相互碰撞时产生的形变一点没有恢复,碰撞后相互作用的物体具有共同速度,系统动量守恒,但系统的机械能不守恒,此时损失的最多。
3、一般的碰撞:碰撞时产生的形变有部分恢复,此时系统动量守恒但机械能有部分损失。
例:在光滑水平面上A、B两球沿同一直线向右运动,A追上B发生碰撞,碰前两球动量分别为smkgPA/12⋅=、smkgPB/13⋅=,则碰撞过程中两物体的动量变化可能的是()A、smkgPA/3⋅-=∆,smkgPB/3⋅=∆B、smkgPA/4⋅=∆,smkgPB/4⋅-=∆C、smkgPA/5⋅-=∆,smkgPB/5⋅=∆D、smkgPA/24⋅-=∆,smkgPB/24⋅=∆[析与解]:碰撞中应遵循的原则有:1、统动量守恒原则:即0=∆+∆BAPP。
此题ABCD选项均符合2、物理情景可行性原则:(1)、碰撞前,A 追上B 发生碰撞,所以有碰前B A v v >(2)、碰撞时,两球之间是斥力作用,因此前者受到的冲量向前,动量增加;后者受到的冲量向后,动量减小,既0<∆A P ,0>∆B P 。
此题B 选项可以排除 (3)、碰撞后,A 球位置在后,所以有''B A v v >3、系统能量守恒原则:在碰撞中,若没有能量损耗,则系统机械能守恒;若能量有损失,则系统的机械能减小;而系统的机械能不可能增加。
一般而言,碰撞中的重力势能不变, 所以有'+'=+KB KA KB KA E E E E 。
16.4 碰撞 高中物理选修3-5优秀教案优秀教学设计【精品】 (5)
16.4 碰撞★新课标要求(一)知识与技能1.认识弹性碰撞与非弹性碰撞,认识对心碰撞与非对心碰撞2.了解微粒的散射(二)过程与方法通过体会碰撞中动量守恒、机械能守恒与否,体会动量守恒定律、机械能守恒定律的应用。
(三)情感、态度与价值观感受不同碰撞的区别,培养学生勇于探索的精神。
★教学重点用动量守恒定律、机械能守恒定律讨论碰撞问题★教学难点对各种碰撞问题的理解.★教学方法教师启发、引导,学生讨论、交流。
★教学用具:投影片,多媒体辅助教学设备★课时安排1 课时★教学过程(一)引入新课碰撞过程是物体之间相互作用时间非常短暂的一种特殊过程,因而碰撞具有如下特点:1.碰撞过程中动量守恒.提问:守恒的原因是什么?(因相互作用时间短暂,因此一般满足F内>>F外的条件)2.碰撞过程中,物体没有宏观的位移,但每个物体的速度可在短暂的时间内发生改变.3.碰撞过程中,系统的总动能只能不变或减少,不可能增加.提问:碰撞中,总动能减少最多的情况是什么?(在发生完全非弹性碰撞时总动能减少最多)熟练掌握碰撞的特点,并解决实际的物理问题,是学习动量守恒定律的基本要求.(二)进行新课一、弹性碰撞和非弹性碰撞1.弹性碰撞在弹性力作用下,碰撞过程只产生机械能的转移,系统内无机械能的损失的碰撞,称为弹性碰撞。
举例:通常情况下的钢球、玻璃球等坚硬物体之间的碰撞及分子、原子等之间的碰撞皆可视为弹性碰撞。
分析:物体m1以速度v1与原来静止的物体m2碰撞,若碰撞后他们的速度分别为v1/、v2/。
试根据动量守恒定律和能量守恒定律推导出v1/、v2/的表达式。
注意:弹性碰撞后的物体不发生永久性的形变,不裂成碎片,不粘在一起,不发生热传递及其他变化。
【例1】质量m1=10g的小球在光得的水平面上以v1=30cm/s的速度向右运动,恰遇上质量m2=50 g的小球以v2=10cm/s的速度向左运动。
碰撞后,小球m2恰好静止。
那么碰撞后小球m1的速度多大?方向如何?[解析]设v1的方向为正方向(向右),则各球的速度为v1=30cm/s,v2= —10cm/s,v2/=0,据m1v1+m2v2=m1v1 /+m2v2 /解得v1 /= —20cm/s,负号表示碰撞后m1的运动方向与v1的方向相反,即向左。
高中物理选修3-5教学设计4:16.4 碰撞教案
16.4碰撞★新课标要求(一)知识与技能1.知道弹性碰撞与非弹性碰撞,2.认识对心碰撞与非对心碰撞3.知道碰撞的特点和规律4.了解微粒的散射(二)过程与方法通过体会碰撞中动量守恒、机械能守恒与否,让学生体会对未知物理现象进行研究的一种基本方法.(三)情感、态度与价值观(1)在研究的过程中,培养学生敢于发表个人见解,敢于探究的情感与态度.(2)体会探究过程的乐趣,激发学习的兴趣.★教学重点用动量守恒定律、机械能守恒定律讨论碰撞问题★教学难点对各种碰撞问题的理解.★教学方法教师启发、引导,学生讨论、交流。
★教学用具:投影片,多媒体辅助教学设备、几个小球★课时安排1 课时★教学过程(一)引入新课师:课间大家观看的视频有一个共同的特点,同学们,是什么?生:是碰撞。
师:对了,碰撞是日常生活中极为常见的现象,这节课我们一起来分析碰撞、研究碰撞。
(二)新课教学一.观察碰撞,感知碰撞特点师:首先,我们来个课间精彩回顾,观察碰撞,感知碰撞特点。
第一幅:高速汽车碰撞,人根本反应不过来,说明碰撞的时间有什么特点?生:时间极短。
师:而车子严重变形,又说明什么?生:作用力很大。
师:碰撞过程车子还受其他外力,比如摩擦力,空气阻力,但与内力相比小很多。
换句话说,内力远大于外力,这是碰撞的二个特点。
师:如果时间极短,碰撞瞬间物体位移会怎么样?瞬间没有发生位移。
这是碰撞的第三个特点。
师:因此,碰撞有三大特点:1、作用时间极短2、内力远大于外力3、瞬间没有发生位移师:下面大家观察这两幅图,能从中获取什么信息?班长在哪,你从图中看出了什么?生:第一幅图是两个球碰后会在同一直线上,而第二幅图碰后两球不在同一直线上。
师:很好,请坐。
在物理学上,两球相碰后速度仍沿同一直线,称为正碰,也叫对心碰撞;另一种相碰后偏离球心连线叫做斜碰,也叫非对心碰撞。
二.提出疑问,激发探究兴趣师:接下来请大家观看一个碰撞实验,这个实验是1666年在英国皇家学会上表演的一个实验,在当时引起极大的轰动。
高中物理选修3-5教学设计5:16.4 碰撞教案
PPT课件
技能拓展
视学生基础和课堂时间、教学进度决定是否作要求
教师未提出要求的情况下学有余力的学生可自主完成
PPT课件
记录要笔记。
PPT课件
第四层级
知识总结
教师可根据实际情况决定有没有必要总结或部分点评一下。
1.了解弹性碰撞、非弹性碰撞和完全非弹性碰撞,会应用动量、能量的观点综合分析、解决一维碰撞问题。
2.了解对心碰撞与非对心碰撞。
3.了解微粒的散射和中子的发现过程,体会理论对实践的指导作用,进一步了解动量守恒定律的普适性。
4.加深对动量守恒定律和机械能守恒定律的理解,能运用这两个定律解决一些简单的与生产、生活相关的实际问题。
阅读教材相关内容,我们知道由于碰撞过程时间极短,系统内相互作用力远远大于外力,系统的动量守恒。碰撞过程中,系统的总动能只能不变或减少,不可能增加。
口头表述、碰撞中能量守恒实验
主题2:
探究一种特殊的弹性碰撞
在弹性力作用下,碰撞过程只产生机械能的转移,系统内无机械能的损失的碰撞,称为弹性碰撞。而当一个物体碰撞另一物体时,碰撞的物体突然静止,被碰撞的物体的速度等于碰撞它的物体的速度,这种碰撞就是我们今天要特别讲到的一种特殊的弹性碰撞。那么要发生这种碰撞的条件是什么呢?
就学案中教材诠释交流的内容与结对学习的同学交流。
第二层级
(小组讨论
小组展示
补充质疑
教师点评)
主题1:
探究碰撞中动能的损失
碰撞过程是物体之间相互作用时间非常短暂的一种特殊过程,由前一讲我们知道此种碰撞过程中动量守恒。碰撞过程中,物体没有宏观的位移,但每个物体的速度可在短暂的时间内发生改变,那么此种碰撞中物体的动能如何变化。
人教版高中物理选修3-5学案:第十六章学案4碰撞
4 碰撞[学习目标]1.理解弹性碰撞、非弹性碰撞,正碰(对心碰撞)和斜碰(非对心碰撞).2.会应用动量、能量的观点综合分析、解决一维碰撞问题.3.知道散射和中子的发现过程,体会理论对实践的指导作用,进一步了解动量守恒定律的普适性.一、弹性碰撞和非弹性碰撞[导学探究](1)图1中大家正在玩一种游戏——超级碰撞球.多颗篮球般大小的钢球用钢缆悬挂在屋顶.拉开最右边钢球到某一高度,然后释放,碰撞后,仅最左边的球被弹起,摆至最大高度后落下来再次碰撞,致使最右边钢球又被弹起.硕大钢球交替弹开,周而复始,情景蔚为壮观.上述现象如何解释?图1 (2)如图2所示,钢球A 、B 包上橡皮泥,让A 与静止的B 相碰,两钢球(包括橡皮泥)质量相等.碰撞后有什么现象?碰撞过程中机械能守恒吗?请计算说明.图2答案 (1)质量相等的两物体发生弹性正碰,碰后二者交换速度.(2)碰撞后两球粘在一起,摆起高度减小.设碰后两球粘在一起的速度为v ′由动量守恒定律知:m v =2m v ′,则v ′=v 2碰撞前总动能E k =12m v 2碰撞后总动能E k ′=12×2m (v 2)2=14m v 2 所以碰撞过程中机械能减少ΔE k =E k -E k ′=14m v 2 即碰撞过程中机械能不守恒.[知识梳理] 弹性碰撞和非弹性碰撞的特点和规律(1)碰撞特点:碰撞时间非常短;碰撞过程中内力远大于外力,系统所受外力可以忽略不计;可认为碰撞前后物体处于同一位置.(2)弹性碰撞 ①定义:如果碰撞过程中机械能守恒,这样的碰撞叫做弹性碰撞.②规律:动量守恒:m 1v 1+m 2v 2=m 1v 1′+m 2v 2′机械能守恒:12m 1v 21+12m 2v 22=12m 1v 1′2+12m 2v 2′2 (3)非弹性碰撞①定义:如果碰撞过程中机械能不守恒,这样的碰撞叫做非弹性碰撞.②规律:动量守恒:m 1v 1+m 2v 2=m 1v 1′+m 2v 2′机械能减少,损失的机械能转化为内能|ΔE k |=E k 初-E k 末=Q③完全非弹性碰撞动量守恒:m 1v 1+m 2v 2=(m 1+m 2)v 共 碰撞中机械能损失最多|ΔE k |=12m 1v 21+12m 2v 22-12(m 1+m 2)v 2共. [即学即用]如图3,光滑水平地面上有三个物块A 、B 和C ,它们具有相同的质量,且位于同一直线上.开始时,三个物块均静止.先让A 以一定速度与B 碰撞,碰后它们粘在一起,然后又一起与C 碰撞并粘在一起.求前后两次碰撞中损失的动能之比为________.。
高中物理人教版选修3-5学案设计 16.4《碰撞》
碰撞基础知识 基本技能1.碰撞的特点(1)碰撞的概念碰撞是指相对运动的物体相遇时,在极短时间内它们的运动状态发生了显著变化的过程。
(2)碰撞过程中的特点。
①时间特点:在碰撞现象中,相互作用时间很短。
②相互作用力特点:在相互作用过程中,相互作用力先是急剧增大,然后再急剧减小,平均作用力很大。
③动量守恒条件特点:系统的内力远远大于外力,所以,系统即使所受外力之和不为零,外力也可以忽略,系统的总动量守恒。
④位移特点:碰撞过程是在一瞬间发生的,时间极短,所以,在物体发生碰撞的瞬间,可忽略物体的位移。
可以认为物体在碰撞前后仍在同一位置。
⑤能量特点:碰撞过程中,一般伴随着机械能的损失,碰撞后系统的总动能要小于或等于碰撞前系统的总动能,即E k1′+E k2′≤E k1+E k2。
⑥速度特点:一般情况下,碰撞的两物体彼此不穿透对方,碰撞结束时,速度大的物体在前,速度小的物体在后,或二者速度相同,再或者两物体速度方向相反。
不存在后面物体速度大于前面物体速度的情况,这样意味着碰撞还未结束,仍在相互作用的过程中。
【例1】 在光滑水平面上有三个完全相同的小球,它们成一条直线,2、3小球静止,并靠在一起,1球以速度v 0射向它们,如图所示。
设碰撞中不损失机械能,则碰后三个小球的速度可能是( )A .v 1=v 2=v 3=13v 0B .v 1=0,v 2=v 3=12v 0C .v 1=0,v 2=v 3=12v 0D .v 1=v 2=0,v 3=v 0解析:由题设条件,三个小球在碰撞过程中总动量和总动能守恒。
若各球质量均为m ,则碰撞前系统总动量为mv 0,总动能应为12mv 20。
假如选项A 正确,则碰后总动量为33mv 0,这显然违反了动量守恒定律,故不可能。
假如选项B 正确,则碰后总动量为22mv 0,这也违反了动量守恒定律,故也不可能。
假如选项C 正确,则碰后总动量为mv 0,但总动能为14mv 20,这显然违反了动能守恒,故也不可能。
高中物理选修3-5教案16.4《碰撞》(人教版)
16.4 碰撞【教学目标】(一)知识与技能1.认识弹性碰撞与非弹性碰撞,认识对心碰撞与非对心碰撞2.了解微粒的散射(二)过程与方法通过体会碰撞中动量守恒、机械能守恒与否,体会动量守恒定律、机械能守恒定律的应用。
(三)情感、态度与价值观感受不同碰撞的区别,培养学生勇于探索的精神。
【教学重点】用动量守恒定律、机械能守恒定律讨论碰撞问题【教学难点】对各种碰撞问题的理解【教学方法】教师启发、引导,学生讨论、交流。
【教学用具】投影片,多媒体辅助教学设备【课时安排】1 课时【教学过程】(一)引入新课碰撞过程是物体之间相互作用时间非常短暂的一种特殊过程,因而碰撞具有如下特点:1.碰撞过程中动量守恒.提问:守恒的原因是什么?(因相互作用时间短暂,因此一般满足F内>>F外的条件)2.碰撞过程中,物体没有宏观的位移,但每个物体的速度可在短暂的时间内发生改变.3.碰撞过程中,系统的总动能只能不变或减少,不可能增加.提问:碰撞中,总动能减少最多的情况是什么?(在发生完全非弹性碰撞时总动能减少最多)熟练掌握碰撞的特点,并解决实际的物理问题,是学习动量守恒定律的基本要求.(二)进行新课一、弹性碰撞和非弹性碰撞1.弹性碰撞在弹性力作用下,碰撞过程只产生机械能的转移,系统内无机械能的损失的碰撞,称为弹性碰撞。
举例:通常情况下的钢球、玻璃球等坚硬物体之间的碰撞及分子、原子等之间的碰撞皆可视为弹性碰撞。
分析:物体m1以速度v1与原来静止的物体m2碰撞,若碰撞后他们的速度分别为v1/、v2/。
试根据动量守恒定律和能量守恒定律推导出v1/、v2/的表达式。
注意:弹性碰撞后的物体不发生永久性的形变,不裂成碎片,不粘在一起,不发生热传递及其他变化。
【例1】质量m1=10g的小球在光得的水平面上以v1=30cm/s的速度向右运动,恰遇上质量m2=50 g的小球以v2=10cm/s的速度向左运动。
碰撞后,小球m2恰好静止。
那么碰撞后小球m1的速度多大?方向如何?[解析]设v1的方向为正方向(向右),则各球的速度为v1=30cm/s,v2= —10cm/s,v2/=0,据m1v1+m2v2=m1v1 /+m2v2 /解得v1 /= —20cm/s,负号表示碰撞后m1的运动方向与v1的方向相反,即向左。
高中物理16_4碰撞学案新人教版选修3-5
课时16. 4碰撞1. 了解弹性碰撞、非弹性碰撞和完全非弹性碰撞,会应用动量、能量的观点综合分析、解决一维碰撞问题。
2. 了解对心碰撞与非对心碰撞。
3. 了解微粒的散射和中子的发现过程,体会理论对实践的指导作用,进一步了解动量守恒定律的普适性。
4. 加深对动量守恒定律和机械能守恒定律的理解,能运用这两个定律解决一些简单的与生产、生活相关的实际问题。
1. 弹性碰撞和非弹性碰撞(1)弹性碰撞碰撞过程中,碰撞前后系统①和②都守恒,这样的碰撞称为弹性碰撞。
(2)非弹性碰撞碰撞过程中,碰撞前后系统③守恒,④不守恒的碰撞称为非弹性碰撞。
(3)完全非弹性碰撞碰撞后两个物体粘在一起,具有共同的速度,其动能损失最大。
2. 对心碰撞和非对心碰撞(1)对心碰撞两球碰撞时,碰撞之前球的运动⑤与⑥的连线在同一条直线上,碰撞之后两球的速度仍沿着这条直线,这种碰撞称为对心碰撞,也叫正碰。
(2)非对心碰撞两球碰撞时,碰撞之前的运动速度与两球心的连线⑦,碰撞之后两球的速度都会偏离原来两球心的连线,这种碰撞称为非对心碰撞,也叫斜碰。
3. 散射在粒子物理和核物理中,常常使一束粒子射入物体,粒子与物体中的微粒碰撞。
这些微观粒子相互接近时并不发生⑧,这种微观粒子的碰撞叫作散射。
主题1:探究碰撞中动能的损失问题:阅读教材中“弹性碰撞和非弹性碰撞”部分的内容,回答下列问题。
(1)在教材图16. 4-1(碰撞后两个物体结合在一起,碰撞过程中能量守恒吗?)的实验中,以两个物体为系统,碰撞前后系统总动量守恒吗?为什么?(2)碰撞前系统的总动能是多少?碰撞后系统总动能是多少?(3)请讨论系统减少的动能的去向。
主题2:探究一种特殊的弹性碰撞问题:阅读教材中“思考与讨论”部分的内容,回答下列问题。
(1)请分析在怎样的条件下才能打出以上情景中所说到的“定子”,被碰弹珠获得的速度与碰撞弹珠原来的速度有什么关系。
(2)谈谈生活中有什么例子与教材中谈到的“m1≪m2”和“m1≫m2”情形相似,根据生活经验,说说教材中的理论分析得出的结论是否与实际相符。
高中物理选修3-5 16-4碰撞
p pA pB (9 3)kg m / s=12kg m / s
Ek
92 2m
32 2m
90 2m
A碰后快,B慢,不可能
二、弹性碰撞和非弹性碰撞
碰撞过程中动量守恒、 动能守恒
碰撞过程中动量守恒
vm 2mv ' v ' v
2
碰前动能:
Ek
1 2
mv2
碰后动能:
如果碰前两物体相向运动,而碰后两物体的运动方向不可能都不改变,除非 碰后两物体速度均为零
例1:如图所示,在光滑水平面上有直径相同的a、b两球,在同一直线上 运动.选定向右为正方向,两球的动量分别为pa=6kg•m/s、
pb=-4kg•m/s.当两球相碰之后,两球的动量可能是( C )
A.pa=-6kg•m/s、pb=4kg•m/s B.pa=-6kg•m/s、pb=8kg•m/s
Ek
'
1 2
2m( v )2 2
1 4
mv2
碰撞过程中动量守恒、动能不守恒。
1、弹性碰撞和非弹性碰撞定义: 碰撞过程中没有机械能损失的碰撞,叫做弹性碰撞
碰撞过程中有机械能损失的碰撞,叫做非弹性碰撞
碰撞后两物体粘在一起的碰撞叫完全非弹性碰撞。 这种碰撞机械能损失最大。
2、研究弹性碰撞的规律(一静一动为例)
p1 ' p2 ' = 2kg m / s p
Ek
' (-6)2 2ma
82 2mb
Ek
C.pa=-4kg•m/s、pb=6kg•m/s
Ek
'
(-4)2 2ma
物理:16.4《碰撞》教案(新人教版选修3-5).doc
16.4 碰撞★新课标要求(一)知识与技能1.认识弹性碰撞与非弹性碰撞,认识对心碰撞与非对心碰撞2.了解微粒的散射3.会用动量守恒分析解决碰撞问题相互作用的问题。
(教学重点)(二)过程与方法通过体会碰撞中动量守恒、机械能守恒与否,体会动量守恒定律、机械能守恒定律的应用。
(三)情感、态度与价值观感受不同碰撞的区别,培养学生勇于探索的精神。
★教学重点用动量守恒定律、机械能守恒定律讨论碰撞问题★教学难点对各种碰撞问题的理解.★教学方法教师启发、引导,学生讨论、交流。
★教学用具:投影片,多媒体辅助教学设备★课时安排1 课时★教学过程(一)引入新课同学们,上述图片描绘了我们生活中常见现象,它们有什么样的共同特点啊?今天我们就来研究这些现象所遵从的物理规律。
-------碰撞展示视频找同学阐述所看到的物理现象,猜测碰撞过程中所蕴含的物理规律?(动量守恒,机械能守恒)引入第一个问题弹性碰撞和非弹性碰撞。
(二)进行新课一、弹性碰撞和非弹性碰撞1、弹性碰撞:如果碰撞过程中机械能守恒,这样的碰撞叫做弹性碰撞。
p=p/E=E/前面我们已经讨论过碰撞过程是满足动量守恒的,那么是不是所有的碰撞过程也同时满足机械能守恒呢?(学生思考,找同学得出结论并举例说明)分析教材13页16.4-1的思考与讨论,让学生计算前后机械能的总量说明是否守恒引入非弹性碰撞。
2、非弹性碰撞:如果碰撞过程中机械能不守恒,这样的碰撞叫做非弹性碰撞。
p=p/ E>E/近代物理学中,经常遇到的是微观粒子间的碰撞。
微观粒子的碰撞没有机械能的损失所以我们重点研究弹性碰撞。
下面让我们一起来研究下面的实验现象。
气垫导轨碰撞试验。
同学们看到了什么样的现象?(提问)让我们来分析产生这种现象的原因,把实物演示转化成物理习题提示学生充分利用弹性碰撞的两条守恒规律解决出碰撞完成后的两个物体的速度。
(教学目标3是否能达成此环节的处理尤为重要因此最好让学生自主完成感受解决问题的方法)展示部分学生解答成果,并请他们根据所解得的结果来分析刚开始我们展示的实验现象。
高二物理人教版选修35第十六章:16.4碰撞学案
【课题名16.4 碰撞课型新课课时1称】1认识弹性碰撞,非弹性碰撞和完好非弹性碰撞。
会应用【学习目动量,能量的见解综合解析,解决一维碰撞问题标】2认识对心碰撞和非对心碰撞【学习重弹性碰撞,非弹性碰撞和完好非弹性碰撞点】【学习难弹性碰撞,非弹性碰撞和完好非弹性碰撞点】【学法指导】【导学过程】【授课过程】课前自主学习1、碰撞是指两个或两个以上的相对运动的物体相遇时,作用时间、而相互作用力的现象。
2、特点:一般都满足力远大于力,系统守恒。
3、分类:弹性碰撞:碰撞时产生弹性形变,碰撞后形变完好消失,碰撞过程没有动能损失非弹性碰撞::碰撞时产生的形变有部分恢复,此时系统动能有部分损失(完好非弹性碰撞):碰撞后物体粘结成一体或相对静止,即相互碰撞时产生的形变一点都没有恢复,碰撞后相互作用的物体拥有共同速度,系统的动能不守恒,此时损失的功能最多。
4、规律:弹性碰撞:;非弹性碰撞(完好非弹性碰撞):;[ 例题]大小相等质量不相同的两个球1、2 在圆滑水平面上相撞。
1 球质量是 2 球质量的 4 倍, 1 球以 2m/s 的速度与静止 2 球碰撞,碰撞后 1 球沿原方向运动速度大小是 1.5m/s,2 球的速度为 2m/s,你能判断出大球和小球的碰撞是何种碰撞吗?请说明原因。
[ 新课讲解 ]5 弹性碰撞 [典例]特点:系统动量守恒,机械能守恒.设质量 m1的物体以速度 v0与质量为 m 2的在水平面上静止的物体发生弹性正碰,则有动量守恒: m1v0m1v1m2v2机械能守恒21 m1v0221 m1v1221 m1v22所以 v1m1 m2v0v22m1若 m1=m2则有 v1=v0 m1 m2m1 m2vv2=0(注:在同一水平面上发生弹性正碰,机械能守恒)[谈论 ]①当 m l=m 2时, v1=0,v2=v 0(速度互换 )②当 m l<<m 2时, v1≈ -v0,v2≈O(速度反向 )③当 m l>m 2时, v1>0,v2>O( 同向运动 )④当 m l<m 2时, v1<O ,v2>O( 反向运动 )⑤当 m l>>m2时,≈2≈0同向运动)v1v,v2v (例题 1(两物体碰一次):以下列图, ABC 为一固定在竖直平面内的光滑轨道, BC 段水平, AB 段与 BC 段圆滑连接。
高中物理 第十六章 动量守恒定律 第4节 碰撞教学案 新人教版选修3-5-新人教版高二选修3-5物理
第4节碰__撞1.如果碰撞过程中机械能守恒,这样的碰撞叫做弹性碰撞,如果碰撞过程中机械能不守恒,这样的碰撞叫做非弹性碰撞。
2.两小球碰撞前后的运动速度与两球心的连线在同一条直线上,这种碰撞称为正碰,也叫对心碰撞。
3.微观粒子相互接近时并不像宏观物体那样“接触〞,这样的碰撞又叫散射。
一、碰撞的分类1.从能量角度分类(1)弹性碰撞:碰撞过程中机械能守恒。
(2)非弹性碰撞:碰撞过程中机械能不守恒。
(3)完全非弹性碰撞:碰撞后合为一体或碰后具有共同速度,这种碰撞动能损失最大。
2.从碰撞前后物体运动的方向是否在同一条直线上分类(1)正碰:(对心碰撞)两个球发生碰撞,如果碰撞之前球的速度方向与两球心的连线在同一条直线上,碰撞之后两个球的速度方向仍会沿着这条直线的方向而运动。
(2)斜碰:(非对心碰撞)两个球发生碰撞,如果碰撞之前球的运动速度方向与两球心的连线不在同一条直线上,碰撞之后两球的速度方向都会偏离原来两球心的连线而运动。
二、弹性碰撞特例1.两质量分别为m 1、m 2的小球发生弹性正碰,v 1≠0,v 2=0,那么碰后两球速度分别为v 1′=m 1-m 2m 1+m 2v 1,v 2′=2m 1m 1+m 2v 1。
2.假设m 1=m 2的两球发生弹性正碰,v 1≠0,v 2=0,那么v 1′=0,v 2′=v 1,即两者碰后交换速度。
3.假设m1≪m2,v1≠0,v2=0,那么二者弹性正碰后,v1′=-v1,v2′=0。
说明m1被反向以原速率弹回,而m2仍静止。
4.假设m1≫m2,v1≠0,v2=0,那么二者弹性正碰后,v1′=v1,v2′=2v1。
说明m1的速度不变,m2以2v1的速度被撞出去。
三、散射1.定义微观粒子相互接近时并不像宏观物体那样“接触〞而发生的碰撞。
2.散射方向由于粒子与物质微粒发生对心碰撞的概率很小,所以多数粒子碰撞后飞向四面八方。
1.自主思考——判一判(1)两小球在光滑水平面上碰撞后粘在一起,因而不满足动量守恒定律。
16.4 碰撞 高中物理选修3-5优秀教案优秀教学设计【精品】 (3)
16.4 碰撞★新课标要求(一)知识与技能1.知道弹性碰撞与非弹性碰撞,2.认识对心碰撞与非对心碰撞3.知道碰撞的特点和规律4.了解微粒的散射(二)过程与方法通过体会碰撞中动量守恒、机械能守恒与否,让学生体会对未知物理现象进行研究的一种基本方法.(三)情感、态度与价值观(1)在研究的过程中,培养学生敢于发表个人见解,敢于探究的情感与态度.(2)体会探究过程的乐趣,激发学习的兴趣.★教学重点用动量守恒定律、机械能守恒定律讨论碰撞问题★教学难点对各种碰撞问题的理解.★教学方法教师启发、引导,学生讨论、交流。
★教学用具:投影片,多媒体辅助教学设备、几个小球★课时安排1 课时★教学过程(一)引入新课师:课间大家观看的视频有一个共同的特点,同学们,是什么?生:是碰撞。
师:对了,碰撞是日常生活中极为常见的现象,这节课我们一起来分析碰撞、研究碰撞。
(二)新课教学一.观察碰撞,感知碰撞特点师:首先,我们来个课间精彩回顾,观察碰撞,感知碰撞特点。
第一幅:高速汽车碰撞,人根本反应不过来,说明碰撞的时间有什么特点?生:时间极短。
师:而车子严重变形,又说明什么?生:作用力很大。
师:碰撞过程车子还受其他外力,比如摩擦力,空气阻力,但与内力相比小很多。
换句话说,内力远大于外力,这是碰撞的二个特点。
师:如果时间极短,碰撞瞬间物体位移会怎么样?瞬间没有发生位移。
这是碰撞的第三个特点。
师:因此,碰撞有三大特点:1、作用时间极短2、内力远大于外力3、瞬间没有发生位移师:下面大家观察这两幅图,能从中获取什么信息?班长在哪,你从图中看出了什么?生:第一幅图是两个球碰后会在同一直线上,而第二幅图碰后两球不在同一直线上。
师:很好,请坐。
在物理学上,两球相碰后速度仍沿同一直线,称为正碰,也叫对心碰撞;另一种相碰后偏离球心连线叫做斜碰,也叫非对心碰撞。
二.提出疑问,激发探究兴趣师:接下来请大家观看一个碰撞实验,这个实验是1666年在英国皇家学会上表演的一个实验,在当时引起极大的轰动。
人教版高二物理选修3-5第十六章16.4《碰撞》学案设计
碰撞课程目标引航1.了解弹性碰撞、非弹性碰撞、对心碰撞和非对心碰撞,知道碰撞现象的特点。
2.会应用动量、能量观点分析、解决一条直线上的碰撞问题。
3.了解粒子的散射现象,进一步了解动量守恒定律的普适性。
情景思考导入五个完全相同的金属球沿直线排列并彼此邻接,把最左端的小球拉高释放,撞击后发现最右端的小球摆高,而其余四球不动,你知道这是为什么吗?提示:由于碰撞过程中没有动量、动能的损失,发生了速度、动能的转移。
基础知识梳理1.弹性碰撞和非弹性碰撞2.弹性碰撞实例分析实例:A球碰撞原来静止的B球。
3.对心碰撞和非对心碰撞(1)对心碰撞:一个运动的球与一个静止的球碰撞,碰撞之前球的________与两球心的连线在__________上,碰撞之后两球的速度仍会沿着这条直线。
这种碰撞称为正碰,也叫________。
(2)非对心碰撞:一个运动的球与一个静止的球碰撞,如果碰撞之前球的________与两球心的连线____同一条____上,碰撞之后两球的____都会____原来____________。
这种碰撞称为非对心碰撞。
4.散射(1)微观粒子相互接近时并不发生________,因此,微观粒子的碰撞又叫做散射。
(2)由于粒子与物质微粒发生____碰撞的概率很小,所以,多数粒子在碰撞后飞向四面八方。
答案:1.守恒不守恒2.0v0速度同向=-v03.(1)运动速度同一条直线对心碰撞(2)运动速度不在直线速度偏离两球心的连线4.(1)直接接触(2)对心重点难点突破1.碰撞的特点和规律(1)发生碰撞的物体间一般作用力很大,作用时间很短,物体在作用时间内位移可忽略。
(2)即使碰撞过程中系统所受合外力不等于0,由于内力远大于外力,作用时间又很短,所以可认为系统的动量是守恒的。
(3)若碰撞过程中没有其他形式的能转化为机械能,则系统碰后的机械能不可能大于碰前系统的机械能。
(4)弹性碰撞,碰撞过程中无动能损失;非弹性碰撞,碰撞过程中有动能损失;完全非弹性碰撞,碰撞过程中动能损失最大。
碰撞+教学设计 高二下学期物理人教版选修3-5
高二物理选修3-5第十六章动量守恒定律第四节碰撞教学目标:1.了解什么是弹性碰撞和非弹性碰撞2.知道什么是对心碰撞和非对心碰撞及散射现象3.会运用动量守恒定律分析、解决碰撞等相互作用的问题教学重点:运用动量守恒定律分析、解决碰撞等相互作用的问题教学难点:结合机械能守恒定律综合解题教学过程:一、导入新课、板书课题回顾:机械能守恒定律和动量守恒定律导入:碰撞是十分普遍的现象,特别是在了解微观粒子的结构与性质的过程中,,碰撞的研究起着重要的作用。
二、出示目标、明确任务1.明确弹性碰撞和非弹性碰撞的概念,清楚对心碰撞和非对心碰撞及散射现象2.掌握运用动量守恒定律分析、解决碰撞等相互作用的问题三、学生自学、独立思考阅读课本17.20页内容,找到书中的知识点、重点、困惑点四、自学指导、紧扣教材1.阅读课本17-19页弹性碰撞和非弹性碰撞部分①阅读课本17页思考与讨论和18页前两段,找到什么叫做弹性碰撞和非弹性碰撞。
②阅读18-19页思考与讨论,结合12页思考与讨论,运用能量(总动能)守恒,尝试推导一维弹性碰撞下,不同质量的两个物体运动状态会有什么样的变化?2.阅读课本19、20页对心碰撞和非对心碰撞以及散射部分①阅读课本19页内容,找到什么叫做正碰(对心碰撞)?什么叫做非对心碰撞?如何在一个方向上运用动量守恒定律?②尝试画出20页思考与讨论图中,A的速度方向。
③阅读散射部分,找到什么叫做散射,理解化学中金属晶体的电子气理论。
(温度升高,电导率降低)五、自学展示、精讲点拨1.弹性碰撞:如果碰撞过程中机械能守恒,这样的碰撞叫做弹性碰撞。
非弹性碰撞:如果碰撞过程中机械能不守恒,这样的碰撞叫做非弹性碰撞。
②运用能量(总动能)守恒,尝试推导一维弹性碰撞下,不同质量的两个物体运动状态会有什么样的变化?2.正碰(对心碰撞):一个运动的球与一个静止的球碰撞,碰撞之前球的运动速度与两球心的连线在同一条直线上,碰撞之后两球的速度仍会沿着这条直线。
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第十六章第四节:碰撞
一、学习目标:
(1)、研究弹性碰撞和非弹性碰撞的特点。
知道什么弹性碰撞和非弹性碰撞。
(2)、能用动量守恒定律和能量守恒处理弹性碰撞问题。
(3)、知道什么是对心碰撞和非对心碰撞。
了解处理非对心碰撞问题的一般方法。
(4)、知道动量守恒定律及碰撞知识在物理学发展过程中的作用。
二、重点和难点:
1.重点:弹性正撞的特点和应用
学习策略:通过理论研究和实验验证,研究弹性正碰的特点。
并通过具体的例题学会应用。
2. 难点:非对心碰撞及其处理方法
学习策略:通过学生阅读和分组讨论,结合具体实例了解非对心碰撞的特点及一般处理方法。
三、知识链接:
1.动量守恒定律
2.动能守恒
四、自主学习与展示:
(一)碰撞中能量
问题1(A级):你知道了碰撞过程中什么量是守恒的?碰撞过程除了动量守恒,还有没有另外的守恒量?
问题2(A级):课本P13中思考与讨论:
问题3(A级):研究碰撞过程中能量是否守恒?
如图,A、B是两个悬挂起来的钢球,质量相等。
使B球静止,拉起A球,放开后A与B碰撞,观察碰撞前后B球到达的高度与A球释放的高度。
问:实验中你看到了什么现象?你觉得能说明什么问题?
问:对你的这个结论,有没有办法定量研究?
(二)碰撞的种类:(A级)
上述讨论的两种碰撞,一种碰撞过程中没有机械能损失,称为弹性碰撞,另一种有机械能损失,称为非弹性碰撞。
1.弹性碰撞:
特点:
2.非弹性碰撞:
特点:
3.完全非弹性碰撞:
特点:
[探究1](A级)理解弹性碰撞和非弹性碰撞区别和联系:
动量:
能量损失
钢球、玻璃球的碰撞形变由于是弹性力作用,形变能完全恢复,所以没有能量损失。
是弹性碰撞
木制品碰撞的形变不能完全恢复,碰撞过程有能量损失,是非弹性碰撞。
橡皮泥球的碰撞为完全非弹性碰撞。
理论研究和实验验证相结合研究问题的方法是研究科学问题的常用方法。
[探究2](B级)研究弹性碰撞碰后运动情况:
讨论:1.m B=m A,
2.m B>>m A,
3.m B<<m A
(三)对心碰撞和非对心碰撞(A级)
1.对心碰撞
实例:
2. 非对心碰撞:
对心碰撞是在一条直线上,我们在这个方向应用动量守恒定律,那么非对心碰撞如何应用动量守恒定律?
例:如图,同质量的小球1和2,运动的1球与静止的2球发生非对心碰撞,如果碰撞后2球的速度如图中所示,试画出1球碰撞后的速度。